公路邊坡滑坡群抗滑樁施工技術(shù)探討

付冬林

（上海同濟(jì)檢測(cè)技術(shù)有限公司，上海 201900）

0 引言

公路建設(shè)項(xiàng)目具有“帶狀工程”的特點(diǎn)，需要穿越地質(zhì)、地貌條件復(fù)雜的地區(qū)，因此不可避免地會(huì)遇到滑坡地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)，不但提高了公路造價(jià)，增加了高速公路的施工難度，而且還會(huì)影響運(yùn)營(yíng)安全。本文在分析滑坡治理的目標(biāo)和原則的基礎(chǔ)上，提出了抗滑樁治理方案，總結(jié)了抗滑樁施工流程及技術(shù)要點(diǎn)，這對(duì)確保公路施工安全及運(yùn)行安全方面具有重要意義。

1 工程概況

某高速公路K40+800—41+500段，路基右幅邊坡的較長(zhǎng)路段存在多處塌方，滑坡區(qū)為侵蝕、剝蝕型低中山地貌，地勢(shì)總體東高西低。該巖系屬松散型巖系，主要是坡積黏土、碎石土，呈褐黃、灰黃色，強(qiáng)度差、存在少量不完全風(fēng)化的硅質(zhì)灰?guī)r，屬于一類易滑巖。

滑坡群滑體的形態(tài)大體為舌狀，屬于淺層土牽引型的小型滑坡，其上、下段有不同程度的浮土覆蓋，前方有明顯的沖溝，邊坡具有明顯的滑坡壁特征，且處于不穩(wěn)定的停滑狀態(tài)，很容易出現(xiàn)二次滑坡。該滑坡體路段主要采用抗滑樁施工方案進(jìn)行治理。

2 滑坡治理的目標(biāo)和原則

為了改善滑坡的總體穩(wěn)定性，避免滑坡再次發(fā)生大規(guī)模的滑移，在對(duì)滑坡進(jìn)行治理時(shí)，應(yīng)先確定其地質(zhì)、環(huán)境狀況，對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行深入剖析，并找出影響其穩(wěn)定性的各種因素及相互關(guān)系；從而達(dá)到最經(jīng)濟(jì)有效的治理目標(biāo)。

（1）有針對(duì)性的治理原則：根據(jù)滑坡的具體原因和當(dāng)前的滑坡穩(wěn)定狀況制定出一套合理可行的工程方案。

（2）一步到位、無(wú)隱患的原則：在不同條件下，要對(duì)滑坡的穩(wěn)定性狀況進(jìn)行充分掌控，同時(shí)要從發(fā)展的角度來(lái)考慮，綜合分析各種不利條件的影響，力爭(zhēng)一次解決。

（3）綜合治理原則：根據(jù)造成滑坡的各種原因采取不同的治理措施，采取多種治理方案，進(jìn)行綜合治理。

（4）技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的原則：在技術(shù)可行的前提下，盡可能地達(dá)到經(jīng)濟(jì)的合理性，并對(duì)其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行充分論證。

3 施工方案設(shè)計(jì)

該路塹邊坡穩(wěn)定性較差，在開(kāi)挖施工或坡面防護(hù)過(guò)程中，坡口外部早期產(chǎn)生多條裂縫，隨著時(shí)間推移，坡體不斷產(chǎn)生多級(jí)的牽引式滑移，為及時(shí)阻止邊坡繼續(xù)滑塌，同時(shí)有效阻擋滑塌體，在滑塌邊坡面一定高度位置順路基走向增設(shè)若干根鋼筋混凝土抗滑樁。

單根抗滑樁還需通過(guò)壓頂梁將各樁串聯(lián)，最終起到抵抗和控制邊坡滑動(dòng)的作用。為了將每根抗滑樁串聯(lián)起來(lái)，在抗滑樁頂部增設(shè)鋼筋混凝土連續(xù)梁，連續(xù)梁縱向鋼筋與抗滑樁樁頂預(yù)留豎向主筋焊接，從而有效發(fā)揮排樁效應(yīng)。

4 抗滑樁施工工藝流程

抗滑樁施工工藝流程見(jiàn)圖1：

圖1 抗滑樁施工工藝流程框圖

5 抗滑樁施工技術(shù)要點(diǎn)

5.1 施工平臺(tái)開(kāi)挖

首先對(duì)邊坡進(jìn)行清理，再進(jìn)行測(cè)量放樣，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高開(kāi)挖施工平臺(tái)。

5.2 測(cè)量放樣

（1）測(cè)量、放樣、定位：用全站儀測(cè)量樁基的中心樁位，并在樁位縱、橫向放出四個(gè)位置樁，用混凝土固定。施工完成需進(jìn)行下一道工序時(shí)，可以利用已放出的四個(gè)控制樁快速恢復(fù)樁心。

（2）埋設(shè)護(hù)筒工序：其護(hù)筒應(yīng)高出地面0.5m，埋深應(yīng)達(dá)0.5～1m，內(nèi)徑比設(shè)計(jì)樁直徑大20cm，護(hù)筒壁現(xiàn)澆混凝土厚度為0.15～0.30m。初始護(hù)筒埋設(shè)完成后，用全站儀對(duì)中心位置進(jìn)行校驗(yàn)，誤差不超過(guò)2cm。

（3）搭建施工平臺(tái)：準(zhǔn)備好吊車、十字鎬、風(fēng)鎬、鑿巖機(jī)、混凝土攪拌機(jī)等主要施工機(jī)械。

5.3 掘進(jìn)與防護(hù)

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及技術(shù)要求，土層和軟石層不宜采用爆破方案開(kāi)挖，可利用十字鎬、風(fēng)鎬進(jìn)行挖掘；巖石層應(yīng)采用弱松動(dòng)爆破技術(shù)，以電雷管引爆，炮眼的孔徑為φ40mm，深度0.5～0.8m，與樁孔壁的距離大于0.2m。應(yīng)先挖掘出樁心，然后進(jìn)行周邊土挖掘，最后用十字鎬、鐵鍬等工具對(duì)洞壁進(jìn)行修整，并將孔內(nèi)的松土和懸石全部清理干凈。

（2）施工過(guò)程應(yīng)按地質(zhì)情況持續(xù)進(jìn)行，不得中途中斷；通常，每挖1m護(hù)壁一節(jié)，必須計(jì)算出護(hù)壁的安全厚度，以確保圍巖周圍土體的整體穩(wěn)定性。

（3）采用鋼制護(hù)壁模具，模具必須牢固，便于拆卸，模具要做成上小下大的圓錐狀，一節(jié)/m，立模后，用吊錘對(duì)中，檢查孔的大小、垂直度，合格后進(jìn)行固定安裝。

（4）護(hù)壁混凝土的配比是由實(shí)驗(yàn)室通過(guò)試驗(yàn)而設(shè)計(jì)，施工階段需嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比投料，采用專用攪拌設(shè)備拌制。用特制料斗，每一斗按2/3容積裝料，利用吊車吊入鋼模中，每填滿30cm用振動(dòng)棒振搗密實(shí)。當(dāng)護(hù)壁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%時(shí)，就可以拆除模板，并進(jìn)行下一循環(huán)的樁基挖掘。

（5）在開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高度后，應(yīng)進(jìn)行成孔驗(yàn)收。檢查巖層地質(zhì)情況，并根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況繪出地質(zhì)柱形圖，尤其是在樁底5m以內(nèi)的巖體，需與設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行比較；若符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)孔徑、標(biāo)高、垂直度、平面坐標(biāo)進(jìn)行檢查，填寫質(zhì)量檢查單并送檢；若地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不一致，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師匯報(bào)，暫停開(kāi)挖，等解決方案實(shí)施后再進(jìn)行施工。

（6）重點(diǎn)做好滑動(dòng)面護(hù)壁的加強(qiáng)工作，對(duì)于受力較大的護(hù)壁以及孔口必須增設(shè)鋼筋。

（7）完成護(hù)壁混凝土灌注后，可在24h之后將模板支架拆除，并在確保混凝土完成終凝方可開(kāi)始下一節(jié)的開(kāi)挖施工。針對(duì)部分圍巖較為松軟、存在滑動(dòng)面的節(jié)段，必須通過(guò)臨時(shí)橫撐增強(qiáng)護(hù)壁的承載力。一旦橫撐出現(xiàn)變形、破損等問(wèn)題，需及時(shí)撤離施工人員。

5.4 鋼筋籠制作和安裝

（1）鋼筋驗(yàn)收：采購(gòu)的鋼材要嚴(yán)格進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，檢查質(zhì)量，檢查外觀，查對(duì)標(biāo)牌，并按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行取樣外委檢測(cè)，合格后方可使用。

（2）鋼筋籠的放樣：由技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況繪制施工圖紙，由技術(shù)主管審查后，按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工，并檢查樁孔斷面尺寸，鑿毛護(hù)壁。

（3）鋼筋籠制作：①鋼筋籠可在樁孔內(nèi)搭接，接頭不宜設(shè)計(jì)在土石分界和滑動(dòng)面處；②鋼筋籠的制作加工允許誤差為：主筋間距±20mm；箍筋間距0～20mm；鋼筋籠的長(zhǎng)度和寬度均為±5mm；③為了確保鋼筋籠的制作質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)大樣圖進(jìn)行下料，并嚴(yán)格按照鋼筋籠的制作偏差及焊接工藝進(jìn)行加工；④注意加強(qiáng)籠身定位筋的焊接，以確保鋼筋籠不會(huì)與孔壁接觸，并控制達(dá)到最小保護(hù)層厚度的要求。

（4）鋼筋籠的安裝：①鋼筋籠吊裝用起重機(jī)和偏心多支點(diǎn)可移動(dòng)滑輪進(jìn)行吊裝；②在下鋼筋籠之前，應(yīng)認(rèn)真檢查鋼筋籠的方向，嚴(yán)格區(qū)分鋼筋籠的背面和正面，避免影響結(jié)構(gòu)受力；③為了增強(qiáng)鋼筋籠的剛性，避免鋼筋籠變形，應(yīng)在上部、中部和下部箍筋上焊接十字鋼筋；④鋼筋籠吊運(yùn)至井口時(shí)，應(yīng)將其扶正，緩慢下入井口。當(dāng)鋼筋籠下入后，需用強(qiáng)度較高的鋼具臨時(shí)支于大梁或護(hù)筒上；然后將另一節(jié)鋼筋籠吊裝，經(jīng)焊接驗(yàn)收合格后，逐節(jié)放入樁孔，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高度。

5.5 混凝土灌注

混凝土的澆筑必須保持連續(xù)作業(yè)，若是中途不得不中斷施工，則必須處理好接縫面，禁止將施工縫設(shè)置在滑動(dòng)面上。

如灌注施工中出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，則必須加快施工，并充分利用速凝與早強(qiáng)混凝土。如孔底、孔壁出現(xiàn)滲水問(wèn)題，且上升的速度較快，超過(guò)6mm/min，需采取水下灌注混凝土樁施工技術(shù)。

5.5.1 灌注混凝土（干處）

干處進(jìn)行混凝土澆筑，因?yàn)榭咨钶^深，必須利用串筒緩慢灌注，避免出現(xiàn)離析問(wèn)題，串筒和孔底的距離不得大于50cm?；炷翝仓謱影?0cm厚控制，每層需采用振動(dòng)器進(jìn)行振搗。若因?yàn)樘厥馇闆r不得不中斷澆筑，進(jìn)行再次澆筑時(shí)，必須做好原混凝土表面的鑿毛工作，并將其清理干凈后繼續(xù)進(jìn)行澆筑?；炷翍?yīng)集中拌和，利用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。

5.5.2 灌注混凝土（濕處）

（1）水下混凝土澆筑需使用起重機(jī)吊斗。

（2）在澆筑施工前，做好導(dǎo)管的承壓、水密以及接頭抗拉試驗(yàn)。

（3）導(dǎo)管底部與孔底需相距25～40cm，在進(jìn)行第一次灌注時(shí)，必須確保導(dǎo)管漏斗中存在足夠的混凝土，第一次灌注完成后導(dǎo)管埋深應(yīng)超過(guò)lm，在整個(gè)灌注施工中，要求導(dǎo)管埋深一直處于2～6m。

（4）混凝土必須進(jìn)行連續(xù)澆筑直至頂面，并超過(guò)理論截面50～100cm，確?；炷潦┕べ|(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（5）在整個(gè)澆筑施工中，必須對(duì)導(dǎo)管埋深以及混凝土表面高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，完成澆筑后，需將樁頭的浮漿及時(shí)清除，直至混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.5MPa，方可將浮漿混凝土鑿除。

5.5.3 混凝土灌注施工注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)使用導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，導(dǎo)管與鉆孔的中心必須對(duì)齊，以保證混凝土能夠自由地從導(dǎo)管上滑落。混凝土灌注開(kāi)始時(shí)，應(yīng)保證孔底積水量不超過(guò)0.5m，并盡可能提高灌漿速率，以保證混凝土對(duì)孔壁的側(cè)向壓力高于水的滲透壓，以避免出現(xiàn)滲水問(wèn)題。

（2）導(dǎo)管灌注施工時(shí)，樁頂2m以下的混凝土可通過(guò)自由下落進(jìn)行搗實(shí)，而超過(guò)該深度的混凝土需使用振動(dòng)棒進(jìn)行搗實(shí)。

（3）混凝土必須進(jìn)行連續(xù)灌注，如果無(wú)法避免產(chǎn)生施工縫，則必須嚴(yán)格按照施工縫的要求進(jìn)行處理，布設(shè)上下連接鋼筋。

（4）導(dǎo)道必須具有充足的強(qiáng)度、剛性和密封性能，須保證內(nèi)徑均勻，連接可靠。

（5）保持檢測(cè)管暢通，接頭要用套口焊接，以免堵塞。

5.6 壓頂梁施工技術(shù)要點(diǎn)

5.6.1 工藝流程

壓頂梁施工工藝流程見(jiàn)圖2：

圖2 壓頂梁施工工藝流程

5.6.2 施工準(zhǔn)備

按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行壓頂梁位置及標(biāo)高放樣，并每隔10～20m打樁及掛線。將抗滑樁樁頭混凝土按要求鑿毛至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

5.6.3 安裝模板

模板安裝前，必須將模板內(nèi)的雜物、砂漿等清除干凈，并涂抹脫模劑，保證脫模順利。模板的支架必須牢固、穩(wěn)定，避免因?yàn)槭┕ぶ械臎_撞導(dǎo)致安全問(wèn)題。模板支架立柱需安裝在牢固的地基上，避免后期施工出現(xiàn)沉降病害。

5.6.4 鋼筋制作及安裝

所有鋼筋均應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行加工，壓頂梁縱向鋼筋應(yīng)與樁頂預(yù)留鋼筋焊接牢固，搭接要求符合相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范。用于保證鋼筋定位正確及保護(hù)層厚度的預(yù)制混凝土墊塊，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)與相鄰的混凝土強(qiáng)度一致。

5.6.5 混凝土澆筑

（1）在進(jìn)行混凝土澆筑施工之前，必須做好模板及鋼筋的檢查工作，其規(guī)格、質(zhì)量符合要求后，方可繼續(xù)進(jìn)行澆筑。模板如有縫隙，需填塞嚴(yán)密。

（2）采用一次澆筑法，以減小界面接縫，確保表面平滑?；炷翝仓r(shí)，分層振搗，分層厚度不得大于30cm。

（3）在混凝土澆筑期間，隨時(shí)注意模板、支架的狀態(tài)，如果出現(xiàn)變形、沉降，及時(shí)進(jìn)行校正和加固。

5.6.6 混凝土養(yǎng)生

混凝土澆筑完畢、收漿后，應(yīng)立即用覆蓋物進(jìn)行遮擋、噴水養(yǎng)護(hù)，注意在施工期間不能損壞混凝土表面。要及時(shí)澆水，保持水分，保濕養(yǎng)護(hù)7d以上。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，盡管該滑坡地質(zhì)條件較為復(fù)雜，但按照施工技術(shù)要點(diǎn)及規(guī)范要求，組織了抗滑樁的施工，最終順利完工。在抗滑樁方案施工完成后，沒(méi)有出現(xiàn)任何滑移跡象，公路運(yùn)營(yíng)安全也得到了保障。該施工技術(shù)能有效控制滑坡地質(zhì)造成的變形和失穩(wěn)，確保施工安全。